塑料中增塑剂迁移测试方法的研究进展
PVC制品中增塑剂迁移及抑制方法研究进展
PVC制品中增塑剂迁移及抑制方法研究进展摘要:各行业发展,使聚氯乙烯应用更加广泛,为了提高聚氯乙烯可加工温度范围,需要在加工期间添加增塑剂。
由于增塑剂存在迁移问题,容易使PVC制品出现发黄、变脆、变硬等现象,降低PVC制品效能。
研究发现,部分增塑剂潜藏着化学危害,具有诱发癌症风险,严重危害人体健康。
由于化学性质和难降解问题,容易造成环境污染。
本文将深入探究PVC制品中增塑剂迁移原理,明确影响迁移的因素,结合现有技术及相关文献,探寻PVC制品中抑制增塑剂迁移方法。
关键词:聚氯乙烯;增塑剂;迁移;抑制为了提升工业、医疗、日常用品等工具质量,高分子材料被广泛应用到各行业当中,其中较为常用的材料为聚氯乙烯(PVC),日常使用量成递增趋势,逐渐成为通用塑料。
PVC制品属于无定形高聚物,由于分子中存在极性较强的C-CL基团,所以分子间作用力较大,熔点较高,为了提升材料可塑性需要选择合理的增塑剂降低分子间的范德华力,降低PVC玻璃化转变温度,进而提升PVC可塑性。
目前,市场上的增塑剂常被选用难挥发的化合物,种类多样,用量较大的PAEs类增塑剂,它能够很好的与PVC混溶。
1.PVC制品中增塑剂迁移原理由于增塑剂与聚氯乙烯分子之间存在分子间作用力,且该力属于微弱的范德华力,还存在氢键,加工融合时,容易造成增塑剂迁移问题。
研究显示,目前增塑剂迁移、扩散常表现为以下几种:(1)直接从PVC表面中挥发;(2)被PVC制品接触的液相抽出;(3)在与PVC接触的固体接触时,发生迁移扩散;(4)受到压力作用,出现渗出问题。
发生迁移扩散主要包括如下几个步骤:(1)增塑剂向内表面扩散;(2)在内表面进入“横卧”状态;(3)最后发生扩散,离开PVC表面。
增塑剂迁移可看作是聚合物内部自由完成小分子物质传递工作,实现在聚合物链段间的空隙间迁移。
1.影响增塑剂迁移的因素1.温度实验证明,增塑剂更方便在聚合物非晶区出现扩散问题,如果外界发生温度变化,会使非晶区结构和性质发生变化。
塑化剂迁移量检测方法_概述及解释说明
塑化剂迁移量检测方法概述及解释说明1. 引言1.1 概述塑化剂是一类广泛应用于塑料制品中的化学物质,其主要作用是增加塑料的可塑性和延展性。
然而,当塑料制品与食物、饮料等接触时,塑化剂有可能从塑料中迁移到食物或饮料中,造成潜在的健康风险。
因此,对于塑化剂迁移量的检测成为了保障公众健康和安全的重要课题。
本文将对塑化剂迁移量检测方法进行综述和解释说明。
首先介绍了本文的目的和结构框架,然后详细阐述了塑化剂迁移量检测方法的基本原理和要点。
接下来,列举了常见的几种常规检测方法,并对它们的优缺点进行了评价。
最后介绍了近年来新兴的塑化剂迁移量检测方法,并展望了未来研究方向。
1.2 文章结构本文共分为五个主要部分:引言、塑化剂迁移量检测方法的基本原理和要点、常见的塑化剂迁移量检测方法及其优缺点、近年来新兴的塑化剂迁移量检测方法和研究进展以及结论与展望。
在引言部分,对本文的内容进行了总览,并概述了塑化剂迁移量检测方法的重要性和背景。
接下来的章节将更详细地介绍相关原理、方法和研究进展。
1.3 目的本文旨在深入探讨塑化剂迁移量的检测方法,通过对常见检测方法和新兴技术的介绍和分析,帮助读者全面了解塑化剂迁移量检测领域的当前研究状况。
通过对不同方法优缺点的比较,有助于为塑料制品生产企业以及相关监管机构提供指导,建立可行且准确的塑化剂迁移量检测方案。
此外,我们还将探讨该领域可能面临的挑战,并展望未来可能的研究方向,以推动该领域的进一步发展。
2. 塑化剂迁移量检测方法的基本原理和要点2.1 塑化剂迁移的定义和重要性塑化剂是一类常用于增加塑料柔韧性和可塑性的化学物质,但它们在塑料制品中存在着迁移到周围环境或其他食品、药品等物质中的可能。
塑化剂的迁移可能会对人体健康造成潜在风险,因此准确评估塑化剂在不同条件下的迁移量具有重要意义。
2.2 塑化剂迁移量检测的基本原理塑化剂迁移量检测方法主要基于以下两个基本原理进行:a) 提取分离法:通过使用适当的溶剂将塑料制品中的塑化剂提取出来,然后使用各种分析方法进行定量检测。
纳米SiO_2抑制PVC中增塑剂DOP迁移的研究_石全英
石全英1 ,杜林雪2,* ,李喜宏2 ,刘 霞2 ,罗金山2 ,刘海娇2 ( 1.天津市津南区环境保护监测站,天津 300350;
2.天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津 300457)
摘 要: 实验通过添加纳米粒子 SiO2 ,研究抑制软质聚氯乙烯( PVC) 中增塑剂邻苯二甲酸二辛脂( DOP) 迁移规律,评 价 PVC 样品溶剂抽出率,对挥发损失率、拉伸性能和邵氏硬度的测定分析,得出以下结论: 纳米粒子 SiO2 可以抑制软 质 PVC 中 DOP 的迁移。用正己烷浸泡 PVC 样品,随浸泡时间的延长,溶剂抽出率增大; 随着添加的纳米 SiO2 含量的 增加,样品的溶剂抽出率降低。在浸泡 24h 后,添加 5 份纳米 SiO2 样品 PVC 的溶剂抽出率为 18.9% ,比对照( 25.6% ) 降低了 26.2% 。添加少量的纳米 SiO2 并没有使样品的挥发损失率明显降低,添加 1~5 份不同量的纳米 SiO2 的样品的 挥发损失率均比不添加纳米 SiO2 的对照样品低。随着无机纳米粒子含量的增加,样品的拉伸强度和断裂伸长率反而 降低,硬度有所增加。 关键词: 纳米粒子 SiO2 ,PVC,DOP,迁移
Abstract: Nano-particles SiO2 was employed to curb DOP migration from PVC sheets.The DOP extraction rate,DOP
volatilization rate,tensile properties and shore hardness of PVC samples were studied.The approaches of
中加热至( 100 ± 2 ) ℃ ,恒温 6h 后取出,立即放入干
PVC保鲜膜中增塑剂DOP在水中迁移规律研究
!"#保鲜膜中增塑剂67! 在水中迁移规律研究
./0%1 234%1 5 6’1 789’ 8%9天津科技大学食品工程与生物技术学院 " 天津 :22*3;% ’9国家农产品保鲜工程中心 " 天津 :22:1*4
:;% 主要研究了不同几种 <. 条件下 : 种 !"# 保鲜膜中 增塑剂 67! 在蒸馏水中的迁移规律 , 模拟果蔬 <.保鲜的环境 4" 以 !-保鲜膜对照 $ 结果表明 " :种 !"# 保鲜膜包装的蒸馏水中增塑剂 67! 有不同程度
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食品接触材料PVC中32种增塑剂在4种食品模拟物中的迁移规律研究
食品接触材料 PV C 中 32 种增塑剂在 4 种食品模拟物中的迁移规律研 究
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食品接触材料 PVC 中 32 种增塑剂在 4 种食品模拟物中的迁移 规律研究
郭春海1 , 薄海波 1 , 贾海涛1 , 陈瑞春1 , 赵安康 2
( 1. 河北出入 境检验检疫局 , 石家庄 050051; 2. 安徽大学 , 合肥 230001) 摘要 : 在不同的条件下 , 将含有已知量增塑剂的 PVC 薄膜 , 在水、 乙酸( 体积分数为 3% ) 、 乙醇 ( 体积分数 10% ) 和 橄榄油等 4 种食品模拟物中浸泡 , 在规定的时间点抽取一定量的浸泡液 , 采用气相色谱 质谱法测定增塑剂含量 , 研究迁移量及迁移率与时间 、 温度 、 模拟食品属性 、 增塑剂初始浓度及包装材料厚度等参数的关系 。 结果表明 : 食 品模拟物的食品属性对增塑剂的迁移 行为有显著影响 ; 增塑剂溶出种类 数、 迁移量和迁 移率随温度升高 显著增 加 ; 薄膜厚度增加 , 则增塑剂迁移量大 , 迁移率降低; 薄膜中增塑剂初始浓度高 , 则迁移量大 , 迁移率低 。 关键词 : 聚氯乙烯 ; 增塑剂 ; 迁移 ; 食品模拟物 中图分类号 : T B484. 3; T B487 文献标识码 : A 文章编号 : 1001 3563( 2011) 07 0009 05
包装工程
P A CK A GIN G EN G IN EERI NG Vo l. 32 N o. 7 2011. 04
4. 5) 、 酒精类食品和含脂肪类食品。
1
研究对象
Hale Waihona Puke 22. 1实验
仪器与试剂 GC7890 /5975GC M S, 配置电子轰击 ( EI) 源 ( 美
食品包装用PVC瓶盖垫片中增塑剂DEHP的迁移研究 - 包装工程
包装工程 P A C K A G I N GE N G I N E E R I N G V o l .32N o .012011.160收稿日期:2010‐11‐02基金项目:广州市质量技术监督局项目(20090805)作者简介:贾芳(1982-),女,山东人,广州市质量监督检测研究院工程师,主要从事高分子材料的检测和化学分析工作㊂食品包装用P V C 瓶盖垫片中增塑剂D E H P 的迁移研究贾芳,李慧勇,王继才,席绍峰,谭建华,赵田甜(广州市质量监督检测研究院,广州510110)摘要:为了解P V C 垫片接触各类食品的安全性,采用气相色谱-质谱联用法研究了P V C 垫片中D E H P 在乙醇和正己烷中的迁移行为及其影响因素㊂实验结果表明:随着时间的延长,D E H P 的迁出量逐渐增加;P V C 垫片厚度越小,D E H P 越容易迁出;与乙醇相比,D E H P 更容易向正己烷中迁移,P V C 垫片应避免接触脂肪类食品㊂关键词:P V C 垫片;D E H P ;迁移;气-质联用法;红外光谱法中图分类号:T S 206;T B 487 文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2011)01-0060-03S t u d y o nM i g r a t i o no fD E H P i nP V CG a s k e t o fF o o dP a c k a g i n gJ I AF a n g ,L IH u i -y o n g ,WA N GJ i -c a i ,X I S h a o -f e n g ,T A NJ i a n -h u a ,Z HA OT i a n -t i a n (G u a n g z h o u I n s t i t u t e o fQ u a l i t y S u p e r v i s i o na n dT e s t i n g,G u a n g z h o u510110,C h i n a )A b s t r a c t :T h em i g r a t i o no fD E H Pi nP V C g a s k e td i p p e di ne t h a n o l a n dn -h e x a n ea n di t s i n f l u e n c i n g f a c t o r s w e r e s t u d i e d t o f i n do u t t h e s e c u r i t y o f p o l y v i n y l c h l o r i d e (P V C )g a s k e t .T h e t e s t s s h o w e d t h a t t h em i g r a t i o n q u a n t i t y i n c r e a s e dw i t h t h e d i p p e d t i m e i n c r e a s e ;t h em i g r a t i o nw a s e a s i e rw h e nt h eP V C g a s k e tw a s t h i n n e r ;t h em i g r a t i o no fD E H P f r o m P V C g a s k e t t on -h e x a n ew a se a s i e r t h a nt oe t h a n o l .I tw a ss u g g e s t e dt h a tP V C g a s k e t s h o u l da v o i d c o n t a c t i n g f a t t y fo o d .K e y wo r d s :P V C g a s k e t ;D E H P ;m i g r a t i o n ;G C -M S ;I Rs p e c t r o m e t r y 邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(D E H P )作为一种性能优良的增塑剂被广泛应用于聚氯乙烯(P V C )制品中,但D E H P 是一种内环境干扰物,会影响分泌系统的正常功能,从而引起激素功能的变化,新生儿和发育期的器官对其最为敏感;若D E H P 积累到一定的浓度还可能诱发癌症[1-2]㊂在添加D E H P 的P V C 食品包装制品中,D E H P 与P V C 基体之间通过氢键和范德华力相联接,彼此保持各自相对独立的化学性质,在使用过程中D E H P 会逐步从P V C 食品包装中迁移到食品中[3-4]㊂G B14944-1994中规定了聚氯乙烯瓶盖垫片的卫生性能要求[5],标准中明确规定此类垫片不得接触含油脂类食品,可用于汽水㊁啤酒㊁黄酒㊁蒸馏酒瓶盖等㊂但市面上相当多含油脂类食品的生产企业违规使用聚氯乙烯(P V C )瓶盖垫片[6]㊂笔者研究P V C 瓶盖垫片中D E H P 在食品模拟液中的迁移量,考察D E H P 在油性和醇类模拟液中迁移行为的差异性,以及P V C 垫片厚度对D E H P 迁移的影响,为规范市场监管提供依据㊂1 实验1.1 材料与设备P V C 瓶盖垫片:1号(厚度0.5mm )㊁2号(厚度1.0mm );邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯标准品:纯度99%;正己烷:分析纯;无水乙醇:分析纯;无水甲醇:分析纯;游标卡尺,气相色谱-质谱联用仪:A gi l e n t 7890-5975C ,红外光谱仪:V e r t e x 70㊂1.2 色谱条件色谱柱:H P -5毛细管柱(30m×250μm×0.25μm ),进样口温度:280℃,分流比:20∶1,柱升温程序:50℃保持2m i n ,40℃/m i n 升至210℃,10℃/m i n 升至280℃保持3m i n ,柱流量:1m L /m i n㊂1.3 标准溶液配制精确称取1.0m g DE H P 标准品,用甲醇溶解定贾芳等 食品包装用P V C瓶盖垫片中增塑剂D E H P的迁移研究61容至10m L,得到100μg/m L的标准储备液㊂再将储备液分别稀释到5.0,10.0,20.0,50.0和100.0μg/m L㊂1.4 样品处理[7]分别称取1号和2号P V C瓶盖垫片1.00g于250m L具塞锥形瓶中,加入200m L食品模拟液(正己烷和乙醇)进行迁移实验㊂分别移取迁移10,20, 30,40,60,90,120,180,300,360和480m i n的迁移液1m L于100m L容量瓶中,用迁移模拟液稀释定容至刻度,过滤后上气-质联用仪测试㊂2 结果与讨论2.1 方法的线性范围在设定的色谱条件下,测定5.0~100.0μg/m L 浓度范围的D E H P标准溶液,其质量浓度与峰面积成线性关系,线性回归方程为:Y=9.891×103X+ 2.267×103,R2=0.999,见图1㊂图1 D E H P的校正曲线F i g.1C a l i b r a t i o n c u r v e o fD E H P2.2 时间对迁移的影响浸泡时间对D E H P迁移的影响见表1㊂随着时间的延长,1号和2号P V C垫片中D E H P的迁移量均逐渐增大,这主要是因为正己烷对P V C产生了溶胀,增加了P V C大分子间的自由体积,从而加大了迁移模拟液和D E H P的交换面积,使得D E H P更容易迁移到模拟液中㊂另外可以看出,1号样品在迁移200m i n以后,D E H P的溶出量增加缓慢,迁移过程表1 D E H P从P V C垫片迁移到正己烷中的迁移量T a b.1T h e c o n c e n t r a t i o no fD E H Pm i g r a t i n g f r o mP V C g a s k e t t on-h e x a n eμg/m L P V C垫片迁移时间/m i n102030406090120180300360420 1号6.258.3111.9614.4217.8719.0820.1622.5022.5622.6222.70 2号5.307.569.3712.2514.0515.0316.6017.5918.9019.9620.22基本达到动态平衡,2号样品在迁移360m i n后,迁移过程基本达到动态平衡㊂2.3 食品模拟液对迁移的影响室温下P V C垫片中的D E H P分别向正己烷和无水乙醇的迁移量见图2㊂D E H P向正己烷的迁移图2 D E H P在不同模拟液中的迁移F i g.2T h em i g r a t i o no fD E H Pt od i f f e r e n tk i n d s o f s i m u l a t e d s o l u t i o n过程中,在180m i n以前都保持了较快的迁移速率,180m i n以后,基本达到动态平衡;D E H P向乙醇的迁移过程中,90m i n前保持了较快的迁移速率,90 m i n后迁移速率明显减慢,但并未达到动态平衡状态,D E H P的溶出量一直在增加,直到480m i n后迁移过程基本达到动态平衡㊂虽然D E H P在正己烷和无水乙醇中迁移的速率大小在不同时间段内有所不同,但正己烷中的D E H P的溶出量在任何时段都大于乙醇中的D E H P的溶出量,达到动态平衡时正己烷中D E H P的质量浓度为22.7μg/m L,无水乙醇中D E H P的质量浓度为15.9μg/m L㊂以上结果说明, D E H P在正己烷比在乙醇中有更高的溶解性和稳定性,这是由于D E H P和正己烷都具有C C长链结构,两者结构相似且极性相近㊂所以D E H P更容易向脂肪类食品中迁移,含酒精的饮料相对风险较小㊂2.4 垫片厚度对迁移的影响P V C垫片厚度对D E H P迁移的影响见图3㊂已知1号和2号P V C垫片中的D E H P含量相同,1号包装工程 P A C K A G I N GE N G I N E E R I N G V o l.32N o.012011.1 62图3 不同厚度的P V C垫片中D E H P的迁移F i g.3T h em i g r a t i o no fD E H Pi nP V C g a s k e tw i t hd i f f e r e n t t h i c k n e s s样品厚度为0.5mm,2号样品厚度为1.0mm㊂由图3可见,在相同时间内,较薄的P V C垫片中D E H P的迁出量较大,这可能是因为较薄的P V C垫片中,P V C 树脂分子链间更容易滑动,更容易受到正己烷溶胀作用的影响㊂较厚的P V C垫片中,表层的D E H P分子可以在溶胀作用下快速迁移到正己烷中,但内层的P V C受到溶胀作用比较小,P V C大分子的自由体积未能增大,D E H P分子就较难发生迁移㊂P V C垫片迁移前后的红外光谱图(见图4)印证图4 迁移前后羰基峰的红外谱F i g.4F T I Rs p e c t r o m e t r y o f c a r b o n y la p e xa r o u n d t h em i g r a t i o n了以上结果㊂根据红外光谱的原理[8],被测物质㊁实验参数不变的情况下,红外光谱的吸光度与被测试样的浓度成正比㊂因此可以根据基团吸光度的变化来考察此基团所对应的物质的浓度的变化㊂图4中的A谱线表示迁移前含有D E H P的P V C垫片的红外谱图,其中1720c m-1处的羰基伸缩振动峰是增塑剂D E H P的特征峰㊂B谱线表示2号样品迁移后P V C 垫片中D E H P的吸收峰,C谱线表示1号样品迁移后P V C垫片中D E H P的吸收峰㊂因此可根据1720 c m-1处的羰基峰的峰面积的变化,来考察D E H P的迁移情况㊂图中显示,迁移一定时间后,2号样品比1号样品含有更高的D E H P残留量,证明2号样品内部有部分的D E H P未能迁移出来,与图3中所示的G C-M S的研究结果一致㊂3 结论1)P V C垫片中D E H P的溶出量随着时间的延长而增加,迁移初期迁移速率较快,一定时间后迁移过程可达到动态平衡,因此应避免P V C垫片长时间接触食品,对食品造成更大污染㊂2)相同温度下迁移一段时间后,D E H P在正己烷中比在乙醇中有更大的溶出量,因此应避免P V C 垫片接触脂肪类食品,含酒精的饮料相对风险较小㊂3)垫片厚度对D E H P的迁移也有一定的影响, P V C垫片在正己烷中迁移相同时间后,较薄的P V C 垫片有较高的溶出量㊂参考文献:[1] 袁振华,丁友昌,查捷.偏二氯乙烯/氯乙烯共聚物成型品迁移物及其致突变性的研究[J].癌变㊃畸变㊃突变, 2001,13(1):36-38.[2] 石万聪.防止软聚氯乙烯中增塑剂迁移的一种方法[J].塑料助剂,2003(6):34-35.[3] 肖乃玉,陆杏春,郭清兵,等.塑料食品包装中邻苯二甲酸酯类增塑剂迁移研究进展[J].包装工程,2010,31(11):123-127.[4] 陈金爱,马玫,苑丽红.塑料中增塑剂迁移测试方法的研究进展[J].合成材料老化与应用,2008,37(4):21-26.[5] G B14944-1994,食品包装用聚氯乙烯垫片及粒料卫生标准[S].[6] 王福德,李铁勇.密封垫圈暗藏食品安全隐患[N].中国食品报,2009-12-10(003).[7] 王成云,长伟亚,杨左军.P V C食品包装膜中增塑剂D E-HA的迁移行为[J].塑料助剂,2006(4):22-25. 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PVC制品中增塑剂迁移及抑制方法研究进展
工 程 塑 料 应 用ENGINEERING PLASTICS APPLICATION第47卷,第5期2019年5月V ol.47,No.5May 2019148doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2019.05.028PVC 制品中增塑剂迁移及抑制方法研究进展李秀峥,李澜鹏,曹长海,程瑾(中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院,辽宁大连 116045)摘要:提出了研究聚氯乙烯(PVC)制品中增塑剂迁移的重要性,介绍了PVC 制品中增塑剂迁移机理及影响增塑剂迁移的因素,综述了PVC 表面处理、PVC 接枝改性、与高分子增塑剂共混、加入纳米粒子、加入蒙脱土、有机溶剂浸泡、与PVC 形成共价键、增塑剂改性等抑制PVC 制品中增塑剂迁移的方法,为抑制PVC 制品中增塑剂的迁移提供理论指导,并展望了具有应用前景的抑制PVC 制品增塑剂迁移的方法。
关键词:聚氯乙烯;增塑剂;迁移;迁移抑制中图分类号:TQ322.2 文献标识码:A 文章编号:1001-3539(2019)05-0148-05Research Progress on Plasticizer Migration and Inhibition Methods in PVC ProductsLi Xiuzheng , Li Lanpeng , Cao Changhai , Cheng Jin(Dalian Research Institude of Petroleum and Petrochemicals , SINOPEC , Dalian 116045, China)Abstract :The importance of study on plasticizer migration in poly(vinyl chloride) (PVC) products was proposed. The migration mechanism of plasticizers in PVC products and the factors affecting the migration of plasticizers were introduced. Research methods for inhibiting the migration of plasticizer in PVC products ,such as surface treatment of PVC ,graft modi fication of PVC ,blending with high polymer plasticizers ,adding nanoparticles ,adding montmorillonite ,soaking in organic solvent ,forming covalent bond with PVC ,plasticizer modi fication were summarized. The results can provide theoretical guidance. The promising methods for inhibiting the migration of plasticizers in PVC products were expected.Keywords :poly(vinyl chloride);plasticizer ;migration ;inhibit plasticizer migrate 聚氯乙烯(PVC)广泛应用于建筑材料、工业制品、日用品、管材、电线电缆、包装材料等方面,且用量呈递增的趋势,成为第二大通用塑料[1]。
白酒接触塑料中增塑剂迁移规律研究
白酒接触塑料中增塑剂迁移规律研究吴晓红;蒋彩云;李小华;马美华【摘要】A method for determination of plasticizer DBP and DEHP content by high -performance liquid chromatography (HPLC) was established. The chromatographic column was ZORBAX Eclipse XDB-C18 4. 6 ×150 mm 5 μm. The sample was quantitated by external standard method of UV detector with methanol-water as mobile phase. The detection limit of plasticizer was 2 ng. Recovery rate ranged from 85. 6% ~113. 5% and the relative standard deviation was 3. 4%. The results indicated that the liquor contact plastics in ethanol solution had some transfer of plasticizer DBP and DEHP, and the degree of transfer was different with each other. The quantity of transfer was related to extract time, ethanol concentration and plastic varieties.%建立了高效液相色谱法测定增塑剂DBP和DEHP的含量的方法。
色谱柱为ZORBAX Eclipse XDB-C184.6×150 mm 5μm,以甲醇/水为流动相,紫外检测器外标法定量。
PVC保鲜膜中增塑剂DOP在水中迁移规律研究
由图3可看出, 30℃下3种PVC膜中DOP有不同程 度的迁移, 前45d迁移速率较快, 而75d后迁移速率非 常缓慢, 总体迁移量膜3>膜2、膜1, 膜2和膜3在水 中的 迁 移 量 比 较 接 近 , 而PE膜 包 装 的 水 中 仍 然 没 检 测到DOP的迁移。 2.3 温度对PVC膜中DOP在水中迁移的影响
随着塑料工业的发展, 塑料包装材料与食品之 间的相互关系, 成为包装研究中的焦点问题。PVC薄 膜在食品包装的应用非常广泛, 常被用于新鲜肉类、 果蔬和干酪的包装[6]。当用PVC保鲜膜 包装果 蔬 等 含 水量较高的食品时, DOP常会向水中迁移。本文利用 固 相 萃 取 和 高 效 液 相 检 测 技 术 研 究 了 PVC塑 料 中 邻 苯 二甲酸酯类增塑剂DOP在水中的迁移行为。
Agricultura l P roducts , Tia njin 300384)
Abstr act: The paper s tudied the trans fer of plas ticizer dioctyl phthalate in dis tilled water for three P VC films under s everal MA condition, and compare them with P E film. The res ult indicated that the dis tilled water which was packaged by P VC film has s ome trans fer of plas ticizer dioctyl phthalate, and the degree of trans fer is different each other. While the dis tilled water packaged by P E film didn ’t s how any trans fer of dioctyl phthalate. The quantity of trans fer is related to the temperature, time, the content of dioctyl phthalate in P VC film and the thicknes s of film. Key wor ds: P VC film; plas ticizer; dioctyl phathalata; trans fer
增塑剂在吸收片中迁移的研究
( O ) dm t l hh l e D )adp sc es f ni n e tl fe d c s impl eg cl ieza D P , i e y p ta t ( MP , l t i r o v m n l i l s ha dp ye l o db not h a n a iz e r o ayr n y u n y e
Ab t a tTh gain o ls czr u h a i n- cy hh lt D sr c : e mirt fpat iess c s d — o tlp taae( NOP) i 2- tyh x lp taae o i ,d - eh le y hh lt
i l gs adi hg e syp l te eH P ) smnm m. e rs r i 4 t p r uei 7 s a et n n i d ni 0y h n ( D E i i u Wh npes e s 9N,e ea r s 0℃,h r , h t e i u m t te
塑料 助剂
21 0 1年第 5期 ( 总第 8 9期 )
增塑剂在吸收片中迁移的研究
雷祖 碧 谭 卓 华 马 玫 陈金 爱
( 州 合 成 材 料研 究院 , 州 , 1 6 5 广 广 506 )
摘 要 定 量 分析 了邻 苯 二 甲酸 酯 类增 塑 剂如 邻苯二 甲酸二 正 辛 酯 ( N P 、邻苯 二 甲酸 二 辛酯 D O )
关 键 词 增 塑 剂 邻 苯 二 甲 酸 二 正 辛 酯 邻 苯 二 甲 酸 二 辛 酯
酸 酯 迁 移 吸 收 片
邻 苯二 甲酸二 甲酯
二 丙二 醇二 苯 甲
S ud n M i r to fPl si i e si t y o g a i n o a tcz r n Abs r i n Fim o pto l
PVC薄膜及其胶带中增塑剂迁移的研究(上)
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
PVC薄膜及其胶带中增塑剂迁移的研究(上) 1前言
在聚氯乙烯薄膜中加入增塑剂,可使聚氯乙烯链状分子间滑动,从而扩
大链间的距离并减小链分子吸引力,达到增塑软化目的。
增塑剂只是同聚
氯乙烯树脂进行物理混合,在薄膜使用过程中,增塑剂将会有不同程度的迁移,从而使聚氯乙烯薄膜变硬,严重时表面发粘,以致不能使用。
控制聚氯
乙烯薄膜及其胶带中增塑剂的迁移,可从两方面着手,一方面是对薄膜进行
表面处理,如低温等离子辐射、电子束发射、紫外线照射等都可控制增塑
剂的迁移。
另一方面是选择合适的胶粘剂配方,阻止聚氯乙烯胶带增塑剂
的迁移。
笔者研究了聚氯乙烯薄膜的增塑剂迁移规律,以及不同配方胶带
的耐迁移、耐老化性能,且选择出了耐迁移性较好的胶粘剂配方。
2实验部分
2.1聚氯乙烯薄膜增塑剂迁移测定
试剂:无水乙醇(分析纯);样品:聚氯乙烯薄膜。
测试仪器:
DigilabFTS-20傅里叶红外线光谱仪KRS-5晶体。
测试单位:兰州大学分析测试中心(国家有机重点实验室)。
试样处理:取一小块干净聚
氯乙烯膜(50mm×50mm),将其一面浸入无水乙醇溶液中,1min后取
出,自然晾干。
表面增塑剂测定:处理后的试样分别放置不同的时间,然后,
测定处理表面的红外光谱,观察酯基峰变化情况。
2.2聚氯乙烯胶带增塑剂迁移测定
专注下一代成长,为了孩子。
塑料食品包装中邻苯二甲酸酯类增塑剂迁移研究进展_肖乃玉
12 4
包装工程 PA CK A GI NG ENG IN EERI NG V ol. 31 N o. 11 2010. 06
发现经 DEH P 处理后的小鼠表现有致死和致突变作 用[ 4] 。1982 年, 美国国家毒理规划署的实验 报告确 证了大 白 鼠 和 小 白 鼠 长 期 吸 收 DEH P 可 引 发 肝 癌[ 5] 。此外, 欧盟毒物、生物的毒理和环境委 员会在 实验室监测 中发现 DIN P 对 肝脏和 肾脏有 副作用, DEH P 会损伤心血管; 而 邻苯二甲酸乙基酯 ( MEP ) 和 DEP 的代谢物将增加对精子 DN A 的损伤[ 6] 。由 于邻苯二甲酸酯类对人体健康的潜在危害, 一些环境 监控组织, 包括美国环保署和中国国家环境监测中心等 塑料食品包装中邻苯二甲酸酯类增塑剂迁移研究进展
125
移问题。该文研究了几种商业共挤 5 层膜向蒸馏水、 3% 乙酸水溶液、异辛烷中的迁移以及几种市售冰激 淋、酸奶包装杯( PS, 98% H IP S, 100% H IPS 和 PP) 向 蒸馏水、3% 乙酸水溶液中的迁移问题。
在辐射、加热等条件下, 污染物在食品中的迁移 量受到很大的影响。如 Sandber g 等[ 10] 在研究聚氯乙 烯塑料( P VC) 中增塑剂已二酸二( 2- 乙基已酯( DEH A) 向食品中的迁移, 发现温度较高时, 增塑剂 DEH A 迁移量明显增加。Badeka 等[ 11- 12] 研究了微波加 热对食 品 级 PVC, PVDC / PVC 膜 中增 塑 剂 DOA, AT BC 向肉中 迁移的影 响, 研究表 明, DOA, AT BC 的迁移量与接触时间、肉酯肪含量、塑料膜中增塑剂
收稿日期: 2010- 03- 06 基金项目: 中山市科技计划( 20092A 199) ; 仲恺农业工程学院博士科研启动项目( G2360308) 作者简介: 肖乃玉( 1981- ) , 女, 河南信阳人, 博士, 仲恺农业工程学院讲 师, 主 要从事功 能高分 子材料 和食品 用包装材 料安全 性
一次性塑料餐盒中塑化剂含量测定及迁移研究
第49卷第12期2021年6月广州化工Guangzhou Chemical Industry Vol. 49 No. 12Jun. 2021一次性塑料餐盒中塑化剂含量测定及迁移研究程满环S 施邑2(1黄山学院现代教育技术中心,安徽 黄山245041); 2黄山学院生命与环境科学学院,安徽黄山245041)摘 要:外卖食品在与塑料餐盒接触的过程中,餐盒中的塑化剂会随食品环境改变而迁移到食品中,从而进入人体,对人体健康造成威胁。
实验选取一次性塑料餐盒为研究目标,采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS )检测一次性塑料餐盒中10种常见 塑化剂的含量,并选择适当的模拟液,分别模拟其在不同食品环境中邻苯二甲酸酯类的迁移规律。
在两种餐盒中均检出了 DIBP 、 DBP 和DEHP,在不同模拟液迁移实验中,这三种塑化剂均有迁出,且受模拟液种类影响显著。
关键词:一次性塑料餐盒;PAEs ; GC-MS ;塑化剂迁移中图分类号:TQ323文献标志码:B 文章编号:1001-9677(2021)012-0102-03Determination and Migration of Plasticizers in DisposablePlastic Food Boxes **基金项目:安徽省高校自然科学研究(No : KJHS2020B06);安徽省大学生创新创业训练计划项目(No : S201910375023, S201910375029)。
第一作者:程满环(1983-),女,实验师,主要从事杂质成分分离分析。
CHENG Man -huan 1 , SHI Yi 2(1 Modern Educational Technology Center , Huangshan University , Anhui Huangshan 245041 ;2 College of Life and Environment Science , Huangshan University , Anhui Huangshan 245041 , China)Abstract : When the food contacted with the plastic lunch box , the plasticizer of the lunch box will migrate to thefood with the change of food environment , thus entering the human body and threat to human health. A method of determination and migration for 10 common plasticizers in disposable plastic food boxes was developed by gas chromatography-mass spectrometry ( GC-MS ). The migration of plasticizers in different food environments was simulated by appropriate simulation solution. DPP , DHXP and DINP were detected in two kinds of food boxes , and in the migration experiment , all of the three plasticizers were moved out , which was significantly affected by the type of simulation solution.Key words : disposable plastic food boxes ; PAEs ; GC-MS ; plasticizer migration近年来,外卖食品在我们生活中越来越普遍,方便省时的 特点引起越来越多年轻人的青睐,一次性塑料餐盒使用量激 增。
塑料增塑剂溶出及环境迁移行为分析研究
塑料增塑剂溶出及环境迁移行为分析研究在现代社会中,塑料材料广泛应用于日常生活和工业领域,但同时也带来了环境和健康问题。
塑料中的增塑剂被广泛使用,以赋予塑料更好的柔韧性和延展性。
然而,增塑剂往往能够从塑料中溶出,并在环境中迁移,对生态系统和人类健康产生潜在的危害。
因此,对塑料增塑剂溶出行为及其对环境的迁移过程进行分析研究非常重要。
塑料增塑剂溶出是指增塑剂从塑料基质中释放出来的过程。
增塑剂通常是添加到塑料中以提高塑料的柔软性和可加工性。
然而,这些增塑剂并不牢固地结合在塑料分子中,因此会在特定条件下溶解并溶出。
塑料增塑剂的溶出行为受到多种因素的影响,包括温度、pH、溶剂类型和塑料类型等。
增塑剂的溶出行为具有一定的可逆性。
溶出的过程可以通过改变环境条件来逆转。
例如,通过降低温度或调整pH值,可以减少塑料中增塑剂的溶出量。
然而,当不适当的条件下,如高温或酸碱性环境,增塑剂溶出的数量可能会增加,导致对环境和人体健康的潜在风险。
塑料增塑剂的环境迁移是指增塑剂从塑料材料中释放后在环境中的运移过程。
这种迁移过程可以通过多个途径发生,包括空气、水体和土壤。
一旦增塑剂被释放到环境中,它们可能会附着到颗粒表面、溶解在水中或通过挥发进入大气中。
因此,环境中的水、空气和土壤是塑料增塑剂迁移的重点研究对象。
塑料增塑剂的环境迁移过程需要考虑多个因素。
首先,迁移速率取决于增塑剂的生物可及性,即其在环境中的溶解度和热力学活性。
其次,环境条件如温度、湿度和pH值等对增塑剂的迁移行为具有重要影响。
此外,环境中的污染物和生物活性物质也可能与增塑剂相互作用,影响其迁移行为。
研究塑料增塑剂溶出及环境迁移行为的目的是评估其对环境和健康的潜在影响。
当增塑剂进入环境后,它们可能积累在水体中,对水生生物产生毒性影响。
此外,增塑剂还可能通过食物链进入人体,对人类健康产生潜在危害。
因此,需要深入研究塑料增塑剂的迁移途径、动力学过程和生态风险评估,以制定有效的环境保护措施和规范。
塑化剂对塑料食品包装的迁移研究
塑化剂对塑料食品包装的迁移研究一、塑料食品包装的广泛应用塑料食品包装作为现代生活中的常见物品,具有轻便、便携、防水、隔氧等优点,广泛应用于食品行业。
然而,塑料食品包装中的塑化剂迁移问题引起了人们的关注。
二、塑化剂的种类和功能塑化剂是一类具有高化学活性的有机物,可以增加塑料的柔韧性和可塑性。
常见的塑化剂包括邻苯二甲酸酯类(Phthalates)、环己基环境酮类(Cyclohexanone)、邻苯二甲酸酪胺类(Phthalate amines)等。
它们主要通过溶解于塑料基体中,使塑料具备良好的延展性和韧性。
三、塑化剂迁移的原因塑化剂迁移是指塑化剂从塑料食品包装中释放出来,并通过接触食品而转移到食物中。
塑料食品包装通常受到高温、酸碱度等因素的影响,这些条件可能导致塑化剂从塑料中释放出来,并迁移到食物中。
四、塑化剂迁移对人体健康的影响塑化剂迁移对人体健康可能造成不良影响。
邻苯二甲酸酯类塑化剂被认为是潜在的内分泌干扰物,可能干扰内分泌系统的正常功能。
此外,研究还发现,一些塑化剂可能与生殖系统疾病、肥胖、糖尿病等疾病的发生有关。
五、塑化剂迁移的检测方法塑化剂迁移的检测是评估食品安全的重要步骤。
目前常用的检测方法包括高效液相色谱法、质谱分析法、气相色谱法等。
这些方法可以有效地检测塑化剂的迁移量和类型。
六、减少塑化剂迁移的有效措施为了减少塑化剂迁移对人体健康造成的潜在威胁,可以采取一些有效的措施。
首先,食品企业可以选择低迁移性的塑料原料,以降低迁移风险。
其次,合理控制食品加工温度和pH值,避免过高的温度和强酸碱条件,减少塑化剂的释放。
此外,政府和相关部门应该建立相应的法律法规和标准,对塑料食品包装中塑化剂的使用进行规范和监管。
七、未来的研究方向塑化剂迁移问题在食品安全领域逐渐引起人们关注,但对于塑化剂迁移机制的研究还较为有限。
今后的研究可以进一步探索不同塑化剂对食物的影响以及不同条件下的迁移规律,以提供更多的科学依据和技术支持。
食品级PVC膜中增塑剂邻苯二甲酸二酯迁移特性研究
4、加强法规监管和培训指导。加强对塑料食品包装生产企业和食品生产企 业的监管力度,确保遵守相关法规和标准。此外,开展专业培训和技术指导,提 高企业和消费者对邻苯二甲酸酯类增塑剂危害性的认识和重视程度。全的度不断提高,邻苯二甲酸酯类增塑剂的问题也日益受 到重视。这类化合物在食品工业和包装材料中广泛使用,但人体摄入过量会对健 康造成危害。本次演示将探讨常见食品中邻苯二甲酸酯类增塑剂的含量及食品包 装材料中邻苯二甲酸酯类增塑剂迁移量的测定方法。
邻苯二甲酸酯类增塑剂是一类具有塑化作用的化合物,常用于食品包装材料 中,以增加包装材料的柔韧性、透明度和密封性。这些化合物也可在食品加工过 程中作为助剂加入,以改善食品的口感和外观。然而,人体长期摄入含有邻苯二 甲酸酯类增塑剂的食品和包装材料,会对健康产生不良影响。
邻苯二甲酸酯类增塑剂的测定方 法和标准
测定塑料食品包装中邻苯二甲酸酯类增塑剂的方法主要包括气相色谱法、液 相色谱法、气质联用仪法和红外光谱法等。其中,气相色谱法和液相色谱法是应 用最广泛的方法,可以有效地分离和测定不同种类的邻苯二甲酸酯类增塑剂。此 外,红外光谱法具有较高的特异性和灵敏度,能够快速识别和定量分析塑料食品 包装中的邻苯二甲酸酯类增塑剂。
1、材料:食品级PVC膜、邻苯二甲酸二酯、蒸馏水、甲醇、实验用食品模拟 物(如橄榄油、乙醇等)
2、设备:动态顶空进样器、气相色谱仪、电热恒温鼓风干燥箱、高速粉碎 机、电子天平等
3、方法: a.将食品级PVC膜剪成一定尺寸,称取质量并记录; b.将邻苯二 甲酸二酯溶于甲醇中,制成一定浓度的溶液; c.将PVC膜置于烘箱中,在一定温 度下干燥; d.将干燥后的PVC膜置于动态顶空进样器中,
五、结论与展望
通过本研究,我们发现食品级PVC膜中增塑剂邻苯二甲酸二酯的迁移特性受 到温度、时间、食品模拟物的极性和溶解度等多种因素的影响。其中,温度升高 和时间延长会促进邻苯二甲酸二酯的迁移,而食品模拟物的极性和溶解度则会对 迁移产生抑制作用。这些发现对于评估食品级PVC膜在实际应用中的风险具有重 要意义。
浅谈食品塑料包装材料中增塑剂含量的测定与迁移
浅谈食品塑料包装材料中增塑剂含量的测定与迁移作者:张美娜来源:《广东蚕业》 2018年第10期摘要在当前食品的外包装当中,大多数商家都会直接选择利用塑料包装的方式来进行。
塑料包装不仅具有良好的美观性,而且还比较简单,在塑料包装材料生产过程中,会在其中适当增加相对应的增塑剂,这样有利于促使塑料本身具有良好延展性。
但是由于受到一些温度或者是环境因素的影响,增塑剂会流出,对食品本身造成严重的污染。
因此,文章针对食品塑料包装材料中的增塑剂含量测定进行分析,并且提出有针对性的迁移措施,为食品安全提供有效保障。
关键词食品安全;塑料包装;包装材料;增塑剂;含量测定;迁移措施中图分类号:TS206.4 文献标识码:C 文章编号:2095-1205(2018)10-134-02食品安全一直都是我国政府以及相关部门重点抓的问题,食品安全可以体现在很多方面,其中外包装的材料在选择和利用上,如果出现问题,那么势必会导致食品本身的安全也因此而受到影响。
当前很多食品的外包装都是直接利用塑料来进行,在塑料生产过程中,需要在其添加适当的增塑剂,这样做的根本目的是为了能够促使塑料本身在使用过程中的延展性特征得到最大化发挥。
但是由于外界因素影响,比如温度、油脂等,增塑剂会从塑料制品中被释放出来,这样不仅会导致食品遭受到严重的污染影响,而且受到污染的食品,一旦被人们食用,那么会引起非常严重的后果。
1 食品塑料包装材料中增塑剂含量测定以及迁移研究的现状分析在当前我国社会经济不断快速发展的背景下,人们的日常生活质量和水平不断提升,对食品的安全要求也越来越高。
在当前很多食品在选择外包装的时候,都会选择利用塑料作为外包装的材料,塑料本身具有一定的美观性,而且在生产时,整个生产过程比较简单。
但是在针对食品塑料包装材料进行选择和生产的时候,需要在其中增加相对应的增塑剂。
增塑剂在其中的增加,其根本目的是为了能够促使塑料包装本身的延展性得到良好的发挥。
邻苯二甲酸酯类增塑剂检测方法的研究进展
邻苯二甲酸酯类增塑剂检测方法的研究进展摘要:本文详细介绍了国内外邻苯二甲酸酯类增塑剂检测方法的研究进展。
对环境(大气、水体、土壤)中和塑料产品中的邻苯二甲酸酯的样品的预处理方法和检测技术作了综述,并提出了检测中存在的问题和研究前景。
关键词:邻苯二甲酸酯;增塑剂;检测方法引言:邻苯二甲酸酯是被广泛使用的一类助剂,包括:邻苯二甲酸二甲酯(DMP)邻苯二甲酸二乙酯(DEP)邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP)等十六种化合物,常被用作聚氯乙烯、纤维素树脂、天然橡胶等的增塑剂,可增加材料的延展性、柔软度,并具有挥发性小,耐热性、耐光性和耐寒性等特点。
但随着时间的推移,经光照条件的影响,邻苯二甲酸酯会从塑料中迁移出来,污染空气、水分、土壤及食品,极易被人体通过皮肤和粘膜吸收,导致内分泌紊乱,严重影响人类生殖发育,甚至致癌。
我国关于邻苯二甲酸酯类的测定制定了相关检测标准:《GB/T21911-2008食品中邻苯二甲酸酯的测定》、《GB/T21928- 2008食品塑料包装材料中邻苯二甲酸酯的测定》、《GB/T22048- 2008玩具及儿童用品聚氯乙烯塑料中邻苯二甲酸酯增塑剂的测定》,上述标准,主要采用气相-质谱法,并主要针对特定材料中邻苯二甲酸酯类进行测定。
1、增塑剂的分析测定方法简介对增塑剂检测的研究主要集中于两个方面,即:样品前处理和检测方法。
文献介绍过的样品前处理方法主要有:液-液萃取、柱层析、固相萃取(SPE)固相微萃取(SPME)微波溶出法以及超临界流体萃取等。
由于具有萃取效率高、消耗溶剂少、省时省力等优点,SPE和SPME是目前最常用的样品处理方法。
报道过的测试方法有分光光度法、荧光光度法、气相色谱法(GC)液相色谱法(HPLC)气质联用(GC- MS)液质联用(HPLC-MS)等,由于增塑剂在结构上存在着高度相似性,且通常样品中含量均较低,定性和定量能力均很差的分光光度法基本没有实用价值;荧光光度法虽定量能力较强,但定性能力差,很难分辨出复杂样品中使用了哪一种或几种增塑剂,且抗干扰能力极差,意义不大;GC、HPLC为目前的主流方法,先分离后检测的色谱技术在定性定量水平上均远高于前述两种方法,基本可以满足常规检测要求;但随着研究不断深入,对增塑剂检测水平的要求不断提高,兼具GC、HPLC的高分离能力和质谱(MS)的高灵敏度检测能力的仪器联用方法GC-MS、HPLC-MS,应用日益广泛。
纳米复合聚氯乙烯抗增塑剂迁移性能的研究_林卫平
甲苯 中的 迁 移损 失率: 参照 GB/ T 3830- 1994 ( 软聚氯乙烯压延薄膜和片材) 中的 5 6 8 节水抽出 物表示 PVC 在甲苯中的迁移损失率。取样 10 mm 80 mm, 平均厚度 0 25 mm, 先在 45 鼓风电热恒温干 燥箱 中 干 燥 2 h, 用 分 析 天 平 逐 片 称 重, 准 确 至 0 000 1 g; 再放入甲苯 ( 分析纯) 中, 分别在室温 25
1 实验部分
1 1 原材料 PVC: SG- 3, 江苏北方氯碱集团; DOP: 市售;
普通轻质 CaCO3: 3 40 m, 浙江菱化集团; 纳米 CaCO3: 40 nm, 广东广平化工实业有限公司; S 型纳米
SiO2: 30 nm, 球状, 浙江 舟山明日 纳米材料 有限公 司; 有机蒙脱土 ( OMMT ) : NB908, 层间距 3 2 nm, 浙江华特集团; 热稳定剂 ( 二盐基性亚磷酸铅, 三盐 基性硫酸铅) 及其它助剂: 市售。 1 2 设备
100 的热空气中也不会消失; 从而抑制了 DOP 向片 材表面的迁移, 使挥发损失率下降; 而微米级 CaCO3 没有这种性质。另外, 纳米粒子具有非常大的比表面 积也是一个原因, 能使 DOP 与纳米粒子有更大的作 用面积。
再如图 1 所示, 添 加 15 份微米 级 CaCO3 的 PVC 片材比无填料的半硬质 PVC 片材的 DOP 挥发损失率 小, 这可以解释 为无机粒子在聚合物中 是相对稳定 的, 限制了 PVC 链段的相对运动, 使 DOP 的迁移运 动受到抑制; 另外无机粒子还对 DOP 的迁移起到一 定的 阻挡 作 用, 延 缓了 DOP 的挥 发, 从 而 降低 了 DOP 的挥发损失率。 2 1 2 填料种类对 DOP 挥发损失率的影响
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塑料中增塑剂迁移测试方法的研究进展摘要:主要介绍了塑料中增塑剂迁移测定方法,包括增塑剂的分类、迁移测试的国内外标准,增塑剂损失、迁移渗出、液体抽出的测试,以及迁移测定方法的研究进展。
提出我国应尽快研究并颁布增塑剂在不同环境和条件下迁移测试的方法标准等建议。
关键词:增塑剂;迁移;渗出;挥发;溶出;测试;标准中图分类号:TQ352增塑剂是一种加入到材料(通常是塑料、树脂或弹性体)中以改进其加工性、可塑性、柔韧性和拉伸性的物质。
加入增塑剂可以降低熔体粘度、玻璃化转变温度和产品的弹性模量而不会改变被增塑材料的基本化学性质[1]。
伴随塑料(尤其是PVC塑料)、橡胶、涂料、合成纤维工业的快速发展,增塑剂已成为最重要的加工助剂之一,为了使塑料能够加工和改善制品的性能,生产时会添加各种增塑剂。
但是添加到塑料中的增塑剂在加工、使用的过程中会溶出、迁移和挥发损失,一方面影响制品的使用性能,一方面释放到周围环境中对人体健康和环境可能造成损害。
自从人体组织内和尸检时检出DOP后[1],大量研究已证实增塑剂可以通过人们日常吸入、皮肤吸收和环境污染等多种途径进入人体内并损害健康。
因此,增塑剂毒性问题引发国际社会的广泛关注,塑料中增塑剂迁移测定方法的研究也日益受到重视, 本文主要介绍塑料增塑剂迁移及其测试方法的研究进展。
1增塑剂分类与选用1·1增塑剂的分类[1,2]增塑剂种类繁多,分类方法不一。
常用的有按相容性大小、结构和性能分为三类。
最常用的普通分类法是根据增塑剂化学结构分为以下几类:(1)邻苯二甲酸酯类。
增塑剂主体,占消费量80%,应用广泛,大部分做主增塑剂。
最重要品种是DOP,其次是DBP、DIOP和DIDP。
(2)脂肪族二元酸酯类。
主要用于改进低温性能的增塑剂,通常与邻苯二甲酸酯类并用。
最常用品种是DOA和DOS。
(3)环氧酯类。
占消费量7%,主要作用既有增塑又有稳定,突出优点是无毒、耐热和耐光稳定性好。
主要品种有环氧大豆油(ESO)、环氧硬脂酸辛酯。
(4)聚酯类。
是增塑剂中重要的系列产品。
具有迁移性小、耐高温、不易被水和溶剂抽提优点,但相溶性、加工性和低温性差。
主要品种有己二酸丙二醇类聚酯。
(5)苯多酸酯类。
具有分子量大、粘度大、闪点高、挥发性低、耐抽出等优点。
主要产品有偏苯三酸三酯类(TOTM)等。
(6)多元醇酯类。
具有耐热、耐污染、耐抽出、耐低温、挥发度小等性能。
主要产品包括季戊四醇酯、双季戊四醇酯等耐热增塑剂和乙二醇等脂肪酸酯类耐寒增塑剂。
(7)石油酯类。
具有好的相容性、高的增塑效率,是通用增塑剂。
主要产品石油酯也称为T- 50或M-50。
(8)柠檬酸酯类。
具有较好的耐抽出性,迁移性低。
主要产品有柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯等。
(9)氯化石蜡类。
我国氯化石蜡主要产品是碳链为C10~C26,含氯量为40%~70%的氯化石蜡。
(10)磷酸酯类。
是重要的多功能阻燃型增塑剂,相容性好。
主要产品是磷酸三苯酯TCP 和TPP。
(11)反应性增塑剂。
比较重要的产品如丙烯酸酯增塑剂。
1·2增塑剂的选用为了使塑料制品有良好的综合性能,应根据制品的质量要求、用途和加工需要选择增塑剂。
一般来说,选择增塑剂应满足要求如下:(1)与树脂有良好的相容性;(2)增塑效率高,增塑速度快;(3)耐久性好,具有低挥发性、迁移性小、耐抽出性高;(4)毒性低,污染小;(5)电绝缘性好;粘度稳定;无色无味;价廉易得等。
虽然目前市售的增塑剂品种很多,但要求所选增塑剂全部符合以上条件是不可能的。
要选择综合性能良好的增塑剂,优先考虑的因素是相容性、增塑效率和耐久性。
2增塑剂迁移的测试方法2·1增塑剂迁移的定义迁移(migration,move,transfer)是指人(动物)或物品(植物、住所等)由于自然力的作用从一地移向另一地[3,4]。
塑料工业辞典中给出增塑剂滲移的定义是:指含有增塑剂的软质聚氯乙烯等树脂与其他物体接触时,增塑剂会滲出并能扩散到其他物体的现象[5]。
国际标准ISO177给出增塑剂迁移的定义是: 置于由其他材料制成的两片吸收片之间并与之紧密接触的一片增塑塑料片在规定条件下的质量损失[6]。
本文所讨论的增塑剂迁移是指塑料制品中的增塑剂以挥发、滲出、溶出等方式迁移到制品表面、与之接触的介质或释放到环境中。
也就是包括了增塑剂从制品中挥发到空气、迁移至相接触固体或液体介质,与增塑剂相容性和耐久性相关。
相容性是增塑剂最基本最重要的特性,相容性差,增塑剂就更容易从制品中析出,从而影响耐久性、影响制品性能。
2·2增塑剂迁移的测试方法增塑剂生产历史长,用量大。
国内外早已经制定了比较完善的增塑剂物理性能测试方法, 如: GB1657-1680;BS573,BS574;ASTMD1249等。
对于增塑剂的增塑性能尤其是最重要的相容性和包括迁移、损失、渗出的耐久性,美国材料试验协会ASTM及国际标准化组织等已制订了如下相关标准:(1)ASTM D1203-94(2003)塑料中增塑剂挥发损失的试验方法(活性碳法)(2)ASTM D2383-97(2001)潮湿条件下聚氯乙烯(PVC)混合物中增塑剂相容性的测定规程(3)ASTM D3291-97(2003)压缩作用下增塑剂在聚氯乙烯中相容性的测定规程(4)ASTM D2199-03(2007)增塑剂从乙烯基织物迁移到漆膜的测定方法(5)ASTM C722-03预制封缝带泛油或增塑剂渗出的标准试验方法(6)BSEN655-1995弹性地板覆盖物增塑剂渗漏的测定(7)GM9672P增塑剂迁移-罐身側边成型(8)ISO176:2005(E)塑料增塑剂损失的测定活性碳方法(9)ISO1771988(第二版)塑料-增塑剂迁移的测定目前,我国尚未颁布与上述标准内容相关的测定方法。
但颁布了以下测定增塑剂迁移标准: GB/T20499-2006食品包装用聚氯乙烯膜中己二酸二(2-乙基)己酯迁移量的测定3增塑剂迁移的测试迁移测试方法是研究增塑剂迁移的重要手段。
分析国外尤其是美国材料试验协会ASTM已形成的比较系统的评价增塑剂迁移的标准,包括了增塑剂从制品中挥发、迁移至相接触固体或液体介质中几方面的测试。
3·1挥发损失的测试含增塑剂的制品在加工或使用过程中,增塑剂会从制品表面挥发到空气中,而且温度越高,挥发损失越大[1]。
增塑剂的挥发损失还与内部扩散速度有关,也与增塑剂分子量大小相关。
增塑剂的挥发损失不但污染环境,还缩短制品的使用寿命,影响耐久性。
国际标准化组织ISO发布的《塑料增塑剂损失的测定活性碳方法》[7],规定了用于定量测定存在活性碳时塑料在规定时间温度条件下质量损失的两种方法。
方法A是把试样放入规格的金属容器中, 撒上定量的活性碳,容器置于恒温70℃±1℃的烘箱或恒温水浴槽中,24h后取出试样经处理后测定其质量损失。
方法B与方法A的不同点是:试样避免与活性碳直接接触,测试温度是100℃±1℃。
该方法适用于快速比较不同的塑料中增塑剂(通常是挥发物) 损失或比较不同增塑剂的损失。
美国材料试验协会发布的标准方法[8]基本相同。
我国没有颁布类似的标准方法。
在研究测定塑料中增塑剂迁移挥发时使用的方法不尽相同:如葛红花等人[9]在研究聚氯乙烯胶带增塑剂迁移时试样在60℃中老化6天或12天,然后测定表面增塑剂迁移量。
而张凯琳等人[10]在研究抑制PVC制品中小分子增塑剂迁移时使用80℃中烘干150小时, 然后测定失重率。
另有报道[1]各类增塑剂在PVC 中的挥发损失是采用活性碳,在80℃处理24小时后测定的。
3·2迁移渗出的测试当增塑剂从塑料制品内部向表面移动,再向相接触的物质由表到里渗透就是迁移渗出。
各种增塑剂在不同条件下的迁移损失是不同的,产生迁移的制品发粘变软,迁移也会导致制品污染,如食品。
反过来,增塑制品与相接触物质接触时,相接触物质也会迁入增塑制品中,使其外观和气味发生变化。
国际标准化组织ISO发布的《塑料增塑剂迁移的测定》[6],规定了受试样品置于两片可吸收增塑剂的片状物之间并与之紧密接触,在规定的条件下加热,测定试样的质量损失以表征增塑剂迁移。
吸收增塑剂的材料推荐使用标准橡胶、不含添加剂的聚乙烯或不含增塑剂的聚乙酸乙烯酯制作。
测定时把试样放置到两片吸收片之间,轴心对齐,形成夹层结构,在5kg的压力下,置恒温70℃±2℃的环境中,24h后取出试样经处理后测定其质量损失。
使用该方法还可以测定迁移与时间的函数关系。
美国材料试验协会发布的《增塑剂从乙烯基织物迁移到漆膜的测定方法》[11],规定了把织物样品与温湿调控过的漆层在3·45kPa的压力下叠合在一起,在50℃下放置72h,取出后检查损毁和软化的程度。
对于在50℃或更低温度下会结块或出现印痕的漆层, 可设定较低的温度和较长的测试时间。
该标准仅提供测定增塑剂从织物迁移到漆膜趋势的一种方法。
有文献[12]报道了测定增塑剂迁移至清漆等涂料中迁移损失的情况。
我国没有颁布类似的标准方法。
张传铁等人[13]研究测定了PVC-P防水卷材的增塑剂迁移, 采用硬质PVC为吸收材料,在5kg的压力下,置恒温80℃±2℃的环境中,按需要的时间间隔取出试样后测定其质量损失。
3·3特定环境条件下迁移渗出的测试被增塑制品在加工成型后,有时会在特定的环境条件(受压、温度、湿度)下使用,如各种密封条。
如果增塑剂与制品不相容或相容性差,增塑剂就会从制品中迁移渗出,根据渗出情况,可以定性测定渗出量。
美国材料试验协会发布的《潮湿条件下聚氯乙烯(PVC)混合物中增塑剂相容性的测定规程》[14], 该方法是一种加速试验方法,把规定尺寸的试样悬挂在密闭容器中水的上方,在60℃或80℃下进行老化。
在规定的时间对试样渗出进行评级,判断增塑剂的相容性分不渗出、轻微渗出、中等及大量渗出几个级别。
美国材料试验协会发布的《压缩作用下增塑剂在聚氯乙烯中相容性的测定规程》[15],把规定尺寸的试样弯曲成约180°的弧形,固定在特制夹具中保持预设的形状,在规定的恒温恒湿条件下处理, 在4h、24h或7天,观测弯折处增塑剂的渗出情况,评价增塑剂的相容性分0级、1级、2级和3级。
美国材料试验协会发布的《预制封缝带泛油或增塑剂渗出的标准试验方法》,英国标准《弹性地板覆盖物增塑剂渗漏的测定BSEN655》和德国标准《增塑剂迁移-罐身側边成型GM9672P》,都是规定特定制品(如预制封缝带、地板和弹性发泡物) 是否存在增塑剂迁移,并评价迁移渗出的程度。
含增塑剂混合料在受压时,增塑剂更易于迁移渗出。
当增塑聚氯乙烯片被弯曲180°而承受压缩应力时,所受应力可通过增塑剂从压缩区向拉伸区的迁移得以减小。